Гибкие солнечные элементы становятся эффективнее благодаря тонкой настройке динамики испарения. Объясняем суть метода, роль тетрагидрофурана и перспективы коммерциализации технологии чистой энергии.
Ученые из Национального университета Тайваня и их международные коллеги разработали простую стратегию смешивания растворителей, которая позволяет значительно повысить производительность органических солнечных элементов. Добавляя небольшую долю сорастворителя в процессе изготовления, команда успешно решила давнюю проблему контроля качества пленок, открыв новые возможности для коммерциализации гибких технологий чистой энергии, пишет Phys.org.
В отличие от традиционных кремниевых панелей, органические солнечные элементы обладают высокой гибкостью и легкостью, что делает их идеальными для интеграции в носимые устройства и «умные» окна зданий. Однако главной проблемой оставался процесс сушки жидкого полимерного раствора. При затвердевании молекулы часто агрегировались беспорядочно или распределялись неравномерно, создавая структурные дефекты, которые задерживали генерируемое электричество и приводили к потерям энергии.
Для решения этой проблемы исследователи предложили интеллектуальную стратегию обработки. Они смешали стандартный основной растворитель (хлороформ) с двумя процентами вторичного растворителя, такого как тетрагидрофуран. Поскольку эти добавки испаряются медленнее, они замедляют процесс сушки ровно настолько, чтобы дать молекулам полимера время расположиться в аккуратные, упорядоченные слои. Передовые методы анализа показали, что этот сбалансированный процесс снижает внутреннее энергетическое разупорядочение и создает более крупные кристаллические домены внутри пленки.
Источник: hi-tech.mail.ru